Расчёт конструкции ячейки на вибропрочность
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

В процессе эксплуатации ПП в составе ячейки и блока подвергается механическим воздействия, к которым относятся вибрации, удары, линейные перегрузки [25]. Под вибрацией понимают механические колебания элементов конструкции или конструкции в целом.

Разрабатываемый прибор относится к наземной возимой РЭА, не работающей на ходу. Основные характеристики вибрационных воздействий составляют: частота от 1 до 80 Гц при ускорении  = 19,6 м/с2.

Наиболее чувствительным элементом является печатная плата.

Короткие стороны платы расположены в направляющих и считаются опертыми, на третьей стороне располагаются вилки разъемов, на четвертой - панель, считается что эти края защемлены [25].

Считается, что вибрация действует в плоскости, перпендикулярной плоскости ячейки. Возбуждение системы - кинематическое, так как источник вибрации внешний.

Размеры ячейки 150х240мм. Толщина пластины – 2,6 мм. Ячейка в блоке не имеет сосредоточенной массы. Учитывая плотность стеклотекстолита 1600 , и массу ЭРИ, масса ячейки примерно будет равна 0,55 кг.

Алгоритм расчета:

Частоту собственных колебаний рассчитывается по формуле:

где a = 0,15 м - длина пластины; b=0,26 м - ширина пластины; D-цилиндрическая жёсткость, которая рассчитывается по формуле:

где Е = 0,71*1011 Н/м2 - модуль упругости для материала платы; h=2,24*10-3 м - толщина платы, мм; ν = 02 – коэффициент Пуассона для материала платы;

М-масса пластины с ЭРЭ, кг.

где hмат – толщина листа материала, из которого изготовлена ПП; hпрокл – толщина изолирующего слоя.

Ка – коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины, определяется по формуле:

где k, α, β, γ – коэффициенты, зависящие от способа закрепления платы: k=9,87; α=1; β=0,57; γ=5,14. [23].

Следовательно, собственная частота равна:

Коэффициент динамичности определяется по формуле:

где ε = 0,07 - показатель затухания материала; η-коэффициент расстройки, который определяется формулой для максимальной частоты действующей вибрации:

Следовательно, коэффициент динамичности равен:

Амплитуда вибросмещения основания рассчитывается по формуле:

Коэффициент передачи по ускорению динамичности для кинематического возбуждения рассчитывается по формуле:

где К1(x), К1(y) - показатель затухания формы колебаний

К1(x)=1,3

 К1(y)=1,3

Определяется виброускорение и виброперемещение для пластины в случае кинематического возбуждения:

где ξо(f) - амплитуда виброперемещения основания.

Следовательно, виброперемещение равно:

Максимальный прогиб платы относительно ее краев определяется по формуле:

Проверяется выполнение условия вибропрочности по следующим критериям:

Амплитуда виброускорения не превышает допустимое значение для элементной базы          

адоп=7 g

аВдоп

Максимальный прогиб не превышает допустимого значения

Допустимый прогиб определяется по формуле:

Рассмотренный вид крепления печатной платы обеспечивает надежную работы системы в условиях вибрации, конструкция не требует дополнительных изменений.

 

Дата: 2019-11-01, просмотров: 189.